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公開番号2025087512
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023202216
出願日2023-11-29
発明の名称波長変換部材、および発光装置
出願人日本特殊陶業株式会社
代理人個人
主分類G02B 5/20 20060101AFI20250603BHJP(光学)
要約【課題】発光点を小径化できる波長変換部材、および発光装置を提供する。
【解決手段】セラミックス焼結体12からなる波長変換部材10であって、前記セラミックス焼結体12は、励起光によって蛍光を発する蛍光相14と、透光性を有する透光相16と、前記蛍光相14または前記透光相16に囲まれる複数の空隙18と、を含み、前記空隙18の平均円相当径は、0.1μm以上10μm以下であり、前記セラミックス焼結体12の相対密度は、70%以上90%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
セラミックス焼結体からなる波長変換部材であって、
前記セラミックス焼結体は、励起光によって蛍光を発する蛍光相と、透光性を有する透光相と、前記蛍光相または前記透光相に囲まれる複数の空隙と、を含み、
前記空隙の平均円相当径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記セラミックス焼結体の相対密度は、７０％以上９０％以下である、ことを特徴とする波長変換部材。
続きを表示（約 370 文字）【請求項２】
前記セラミックス焼結体の前記励起光が入射する表面に垂直な方向において、前記表面から平均厚みの５０％までの領域の前記セラミックス焼結体の相対密度は、７０％以上９０％以下である、ことを特徴とする請求項１に記載の波長変換部材。
【請求項３】
前記セラミックス焼結体の前記蛍光相の含有量は、８０ｖｏｌ％以下である、ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の波長変換部材。
【請求項４】
前記セラミックス焼結体の前記蛍光相の含有量は、６０ｖｏｌ％以上である、ことを特徴とする請求項３に記載の波長変換部材。
【請求項５】
発光装置であって、
特定範囲の波長の光を発する発光素子と、
請求項１または請求項２に記載の波長変換部材と、を備える、ことを特徴とする発光装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長変換部材、および発光装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）やＬＤ（Laser Diode）等の光源から照射された光を、蛍光体層により光源の波長とは異なる波長の変換光として放出する波長変換部材を用いた発光装置が知られている。近年では、エネルギー効率が高く、小型化、高出力化に対応しやすいＬＤを光源として用いたアプリケーションが増えている。
【０００３】
このような波長変換部材としては、エポキシやシリコーンなどに代表される樹脂に蛍光体を分散させた構造が多く用いられているが、近年では発光素子の高出力化が進められており、より高い耐久性が求められている。このような要求に対しセラミック焼結体からなる耐久性に優れる波長変換部材が開示されている（特許文献１）。
【０００４】
また例えば、プロジェクタ等の発光装置用途において、蛍光の輝度を高めることが求められており、蛍光の輝度を高める観点から、波長変換部材で生成される蛍光のスポット径を小さくすることが好ましいことが開示されている（特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１８－０７０４３１号公報
特開２０１９－２１１６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のセラミックス焼結体としてＹＡＧ：Ｃｅで表される成分が３～７０ｖｏｌ％、残部がＡｌ
２
Ｏ
３
、ＣｅがＹに対して１０．０ｍｏｌ％以下の組成からなり、高い熱伝導性を有することから、光源の高出力化においても高い耐久性が得られる。一方で特許文献１のセラミックス焼結体は相対密度９９％以上の緻密化された焼結体であるため、光源から照射され、セラミックス焼結体で波長変換された変換光がセラミックス焼結体の側面からも漏れ出やすくなり、発光点がボヤけることがあった。
【０００７】
また、特許文献２の蛍光発光素子では、発光面積を限定的にしてスポット径を小さくして高輝度の蛍光を得るために、その表面を凹凸形状を呈するモスアイ構造としているが、このような微細な凹凸形状を規則正しく加工することは困難である。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、発光点を小径化できる波長変換部材、および発光装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
（１）上記の目的を達成するため、本発明の波長変換部材は、以下の手段を講じた。すなわち、本発明の適用例の波長変換部材は、セラミックス焼結体からなる波長変換部材であって、前記セラミックス焼結体は、励起光によって蛍光を発する蛍光相と、透光性を有する透光相と、前記蛍光相または前記透光相に囲まれる複数の空隙と、を含み、前記空隙の平均円相当径は、０．１μｍ以上１０μｍ以下であり、前記セラミックス焼結体の相対密度は、７０％以上９０％以下である、ことを特徴とする。
【００１０】
このように、セラミックス焼結体からなる波長変換部材の相対密度を７０％以上９０％以下とし、空隙の平均円相当径を０．１μｍ以上１０μｍ以下とすることで、セラミックス焼結体の側面へ抜ける光のロスを低減させることができ、発光点サイズを小さくできる。
（【００１１】以降は省略されています）

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